抑制丰富的多层氧化物阴极中的电压衰变:从O3型到O2型的结构设计
Guohua Zhang1, Xiaohui Wen2, Yuheng Gao3
1Institute of New Energy for Vehicles, Shanghai Key Laboratory for R&D and Application of Metallic Functional Materials, School of Materials Science and Engineering, Tongji University, Shanghai, 201804, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|July 31, 2024
概括
富含的分层氧化物阴极提供高能量密度,但由于离子迁移而遭受电压衰变. 本综述探讨了O2型结构作为抑制离子电池衰变的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 富层氧化物 (LRLO) 阴极对下一代离子电池具有前景,因为其来自联合阴离子和阴离子氧化还原的高能量密度.
- 循环过程中的连续电压衰减是LRLO实际应用的一个主要障碍,与不可逆转的过渡金属离子迁移和结构降解有关.
研究的目的:
- 系统地审查电压衰减和LRLO阴极的结构演变之间的关系.
- 总结抑制电压衰变的策略,重点关注O2型结构的设计和机制.
- 探索导致O2型LRLO中不可逆转的过渡金属迁移的因素,并提出未来的研究方向.
主要方法:
- 在LRLO中系统地阐明电压衰变机制.
- 对O2型结构设计及其压力衰变抑制机制的全面讨论.
- 探索导致O2型LRLO材料中不可逆转的过渡金属迁移的因素.
主要成果:
- 在LRLO中,电压衰变主要是由不可逆转的过渡金属离子迁移引起的,加剧了结构演变和氧氧还氧反应.
- 氧2型结构通过减轻结构性降解来抑制电压衰变具有前景.
- 当前的O2型LRLO阴极在经过长时间循环后仍然表现出结构障碍,这表明挑战仍然存在.
结论:
- 氧2型结构是抑制LRLO阴极电压衰变的关键策略.
- 需要进行进一步的研究,以解决O2型LRLO中的结构障碍和不可逆转的过渡金属迁移,以制造高性能,稳定的离子电池.
